高层建筑工程深基坑支护施工技术

发表时间:2021/8/5   来源:《建筑实践》2021年3月(下)第9期   作者:麦思昊
[导读] 在高层建筑施工中,深基坑施工工程是最为重要的组成部分,其施工水平直接影响髙层建筑整体质量。

        麦思昊
        三亚水文地质工程地质勘察院  海南三亚  572000
        摘要:在高层建筑施工中,深基坑施工工程是最为重要的组成部分,其施工水平直接影响髙层建筑整体质量。而深基坑支护结构是确保深基坑施工顺利开展重要前提,也是确保施工质量的关键。为了确保高层建筑承载力和埋深达到相关要求,并结合建筑功能和成本需要,很多高层建筑基础都是采用地下多层基础施工,然而由于施工场地受限,无法运用基坑边坡,只能运用挡土墙或者其他锚杆支护结构,来保证深基坑支护作用,推动工程建设顺利开展。
关键词:高层建筑工程;深基坑支护;施工技术
引言
        深基坑支护施工具有一定的难度,由于深基坑支护需要承受强大的重力和压力,在施工过程中如果出现差错,将会造成深基坑下沉,以及深基坑支护上方的建筑物出现裂缝和倾斜,尤其是对高层建筑工程而言,因此深基坑支护施工技术对建筑工程施工质量具有重要影响作用。虽然近年来深基坑支护施工技术一直是建筑研究领域一个研究重点,并且在该方面已经取得了一定的研究成果,为了规范高层建筑工程深基坑支护施工质量,国家相关部门也先后颁布了该方面的技术规范和施工要求,在有关深基坑支护变形和下沉方面均作出了明确的规定和要求,其中包括支护结构弯曲变形量不得超过2.5°。但是采用目前现有的施工技术无法保证深基坑支护结构不发生变形,尤其是弯曲变形,以目前现有的技术仍然很难达到该技术标准,这是因为目前所采用的施工技术并没有考虑深基坑支护最大承载力和最大刚度等技术参数。
1建筑工程深基坑支护特点
        建筑工程深基坑,一般是支护结构大于5m的基坑。在深基坑施工建设中,必须优化施工设计,做好检测、基坑支护工作,以此维护深基坑施工的顺利,避免损伤周边环境,同时可以维护主体地下结构的安全性。从上述分析可知,深基坑支护施工具备较强综合性,工程建设比较复杂。工程建设特点如下:第一,基坑深度持续增加,由于土地资源减少,为了提升用地率,出现了较多高大建筑。建筑高度的持续增加,导致基础承压需求加大,致使深基坑必须加深深度方向,以此满足施工建设要求。第二,区域性较强。由于水文地质条件不同,深基坑工程建设也不同。在同一区域中,不同土地岩土与性质也存在不同。在开挖深基坑时,必须按照地区实际情况开展操作。第三,周边环境影响大。针对超高层、高层建筑来说,一般位于交通发达、人流密集、建筑物数量多的区域,所以,深基坑施工建设的影响因素较多。第四,风险性与随机性。深基坑支护工程为临时性工程,施工企业的资金、技术投入度不足,致使基坑支护的安全防范不足,增加工程建设的风险性。
2高层建筑深基坑工程项目施工时使用的技术及方法
        2.1高层建筑工程深基坑支护施工数值模拟分析
        深基坑支护施工活动的开展,会改变深基坑周围岩土体结构,导致深基坑周围岩土结构原本的应力平衡遭到破坏,破坏后的岩土结构为了保持平衡会对岩土应力重新布局,此时就会造成高层建筑工程深基坑发生严重下沉。高层建筑工程深基坑下沉和周围岩体结构的破坏会严重影响到支护施工质量,并且还会对深基坑支护上方的建筑物稳定性造成较大的影响。所以为了保证高层建筑工程深基坑支护施工安全和施工质量,在进行施工之前首先要了解一些相关施工技术数据,其中最主要的是要得到施工过程中深基坑周围岩土体和岩土结构刚度变化规律和承载力。此次通过对高层建筑工程深基坑支护施工数值模拟分析,根据分析数据对施工过程中岩土下降进行有效预测和控制,保证支护施工安全稳定进行。
        2.2混凝土灌注桩施工技术?
        在混凝土灌注桩施工技术的应用过程中,现场施工人员应对施工现场的基坑墙进行有针对性的保护,以充分保证基坑围护墙的坚实效果。一般为了进一步增强基坑壁稳固效果,现场施工人员通常使用混凝土等材料加固基坑围护墙,保证基坑墙稳固后进行灌注孔施工。

结合以往的施工经验,混凝土灌注桩施工方法比较简单,施工工艺流程不复杂。但需要注意的是,在混凝土灌注桩施工过程中往往涉及边坡防护施工。针对这类问题,建议现场施工人员根据现场实际情况,适当改进施工工艺,保证深基坑支护施工的质量和安全。
        2.3深基坑支护施工中应用钢板桩支护技术
        需要严格按照设计要求进行开挖施工,在具体开挖施工过程中,要求保证边坡的稳定性,利用钢板桩与内支撑相配合进行支护。并根据排水管基础变化情况来对钢板桩打入深度进行调整。在单桩逐打环节,需要控制施工参数,特别是要控制好桩顶高程。墙体施工完成后再进行拔桩处理。在具体拔桩作业过程中,当桩机拔桩难度较大时,要立即停止拔桩作业,先左右振动,再向下锤击一定距离后再开展振拔。
        2.4土钉支护施工技术
        土钉支护施工技术要求施工人员采用高强度土钉设施和混凝土,以增强主体结构的承载力。在施工过程中,现场施工人员应先搭设挡土墙,再设计临时支护结构。其中,临时支护结构的设计应结合工程现场的实际情况。同时,对可能坍塌的边坡土体进行基坑支护,以保证边坡土体结构的安全效果。完成上述工作后,建议现场施工人员应妥善修复挡土结构,并根据现场施工的实际要求进行针对性的优化和处理,以保证深基坑支护效果达到预期。
        2.5锚杆支护施工技术锚杆支护施工技术
        首先应确定好锚杆的位置,随后勘测深基坑情况、准备好锚杆支护需要用到的工具,做好全面的准备工作之后再依据设计方案开展实地施工。在施工中需要时刻注意钻孔的质量,并选择合理的钻孔深度。对于水平方向孔距误差应保证在50mm内,垂直方向的孔距误差则控制在100mm范围内即可。锚杆支护在施工过程中同样要注意水灰比例的把控,保证注浆材料的质量,达到质量检测的标准与要求。在工程中正式运用锚杆的时候,应在提前确定好浆液中没有杂质的情况下,把浆液始终按照自上而下、匀速不断搅拌的方式注浆,直到浆液注满方能停止施工。
        2.6高层建筑工程深基坑布置腰梁定位槽
        在以上高层建筑工程深基坑支护施工数值模拟分析的基础上,进行建筑工程深基坑支护施工。首先按照模拟分析到的深基坑支护施工阶段中周围岩土体和岩土结构的总刚度数值,以及支护结构承载力数值,确定深基坑支护结构腰梁定位点,并根据定位点布置腰梁定位槽。正常情况下,如果深基坑支护结构承载力超过25kN/m2,需要将支护结构腰梁定位点定点在连接板与连接桩中端;如果高层建筑工程深基坑支护结构最大承载力要求要超过35kN/m2,需要将支护结构腰梁定位点定点在连接板与连接桩顶端;如果高层建筑工程深基坑支护结构最大承载力低于25kN/m2,则将支护结构腰梁定位点定点在连接板与连接桩低端。其次在定位点上布置腰梁抱箍和腰梁定位槽,并在定位槽上安置一块横向立板,立板材质采用HJ01钢板,将紧固腰梁的螺栓布置在该横向立板上,以此完成高层建筑工程深基坑布置腰梁定位槽。
结束语
        作为高层建筑施工技术体系的重要组成部分,深基坑支护技术应受到施工人员的高度重视。现场施工人员应树立高度责任感,从多个方面对深基坑支护的技术问题进行统筹规划和合理部署。并严格按照深基坑支护的施工规范,合理解决现场存在的技术问题。
参考文献
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